LABORATORIUM PILOT PLANT SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015 MODUL : MIXING (PENCAMPURAN) PEMBIMBING : Bu Rintis Manfa’ati, ST, MT. Oleh : Kelompok : VI Nama : 1. Sandra Sopian 121411058 2. Fidihana Noviyanti 121411043 Kelas : 2 B PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Praktikum : 20 Maret 2014 Penyerahan : 27 Maret 2014
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LABORATORIUM PILOT PLANT
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015
MODUL : MIXING (PENCAMPURAN)
PEMBIMBING : Bu Rintis Manfa’ati, ST, MT.
Oleh :
Kelompok : VI
Nama : 1. Sandra Sopian 121411058
2. Fidihana Noviyanti 121411043
Kelas : 2 B
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014
Praktikum : 20 Maret 2014
Penyerahan : 27 Maret 2014
(Laporan)
PENCAMPURAN DAN PENGADUKAN(MIXING)
I. TUJUAN1) Menggambarkan pola aliran yang dibentuk oleh pengaduk dalam tangki
2) Menggambarkan pola aliran dalam berbagai kecepatan putaran pengaduk
3) Mencampur dua cairan yang saling melarut
4) Melarutkan padatan dalam cairan
II. DASAR TEORI
Pengadukan adalah operasi yang menciptakan terjadinya gerakan dari bahan yang
diaduk seperti molekul- molekul, zat-zat yang bergerak atau komponennya menyebar
(terdispersi). Pencampuran adalah operasi yang menyebabkan tersebarnya secara acak suatu
bahan ke bahan yang lain dimana bahan-bahan tersebut terpisah dalam dua fasa atau
lebih. Pemilihan pengaduk yang tepat menjadi salah satu faktor penting dalam menghasilkan proses dan
pencampuran yang efektif. Pengaduk jenis baling-baling (propeller) dengan aliran aksial dan pengaduk
jenis turbin dengan aliran radial menjadi pilihan yang lazim dalam pengadukan dan pencampuran.
2.1 Bejana
Syarat tertentu bejana:
1. Biasanya bagian bawahnya (bottom end) berbentuk melengkung (bulat/lonjong)
untuk mencegah penumpukan disudut bejana (staghnasi), sehingga pengadukan
terjadi dengan sempurna.
2. Diameter bejana hampir sama dengan tinggi permukaan fluida. (h ≈ d)
3. Harus mempunyai ruang kosong yang tidak dipenuhi oleh fluida, hal ini untuk
mengatasi pergolakan fluida akibat adukan, khususnya untuk fluida yang
cenderung fuming (berbusa) bila diaduk. h = 2/3 ht atau h = 3/4 ht
4. Bahan bejana terbuat dari bahan inert dan cukup kuat.
2. Menghitung viskositas larutan dengan viskometer dengan spindle 3 dan 100 Rpm
(factor pengalinya adalah 20).
Angka yang terbaca = 0.39
Viskositas larutan = 0.39 x 20 cP
= 7.8 cP
3. Menghitung Nre
Larutan kanji pada kecepatan putaran 327.7 Rpm
Nre = D2 Nρμ
= 0,22m2 x327.7 rpm x986.0
kg
m3
7.8 x10−3
= 1,657 x 106
4. Menghitung Blending Time Factor
Dari grafik diperoleh nilai ntT (mixing time factor) = 1,12 x 102 :
Larutan kanji pada kecepatan putaran 327.7 Rpm
ft =
tT (n D a
2)23 g
16
H12 Dt
= ntT[ DaDt ]
32 [ Dt
H ]12 [ g
n2 Da ]16
= 1,12 x 102 [ 0,20,35 ]
32 [ 0,35
0,9 ]12 [ 9,8
327.72 x0,2 ]16
= 0,564 menit
5 PEMBAHASAN
Pembahasan oleh Fidihana Noviyanti (121411043)
Dalam praktikum mixing (pencampuran) ini praktikan mempelajari dan membuktikan faktor-faktor yang mempengaruhi pengadukan. Secara garis besar, faktor yang mempengaruhi pengadukan dalam proses ini antara lain:
Properties dari fluida yang akan diaduk, Dimensi alat yang digunakan.
Properties fluida yang diaduk diantaranya adalah kekentalan (viskositas) larutan dan densitas larutan yang digunakan. Dalam praktikum ini digunakan 2 jenis larutan yang berbeda. Yaitu air dan larutan kanji. Air digunakan untuk mengkalibrasikan alat yang akan digunakan. Dengan menggunakan skala putar 2,0 ; 3,0 ; dan 4,0 akan didapatkan nilai kecepatan putar dari pengaduk. Pengkalibrasian ini dilakukan secara duplo. Setelah dilakukan kalibrasi alat, kemudian praktikan mengganti air dengan larutan kanji yang memiliki nilai kekentalan lebih tinggi dari air.
Faktor kedua adalah dimensi alat. Faktor ini meliputi kecepatan pengaduk, jenis pengaduk dan bentuk reaktor. Dalam praktikum ini, kecepatan pengaduk dijadikan variabel manipulasi. Dengan kecepatan pengaduk yang berbeda akan diketahui blending time dari proses mixing ini.
Larutan kanji yang telah dimasukkan kedalam bejana pengaduk kemudian ditambahkan indikator pp agar dapat bereaksi dengan asam/basa, dalam proses ini digunakan basa NaOH 2 M. Indikator akan memberikan warna merah muda dalam larutan. Sehingga warna merah muda yang terbentuk akan segera bercampur dengan larutan ketika diaduk. Sehingga dapat diketahui waktu yang diperlukan untuk menghomogenkan larutan kanji yang telah ditambahkan basa NaOH 2 M tersebut. Setelah larutan kanji homogen,kemudian ditambahkan asam sulfat H2SO4 2 M. Penambahan asam sulfat bertujuan untuk menetralkan larutan kanji yang basa. Sehingga dapat diketahui pula waktu yang digunakan untuk menetralkan larutan kanji. Penetralan ini ditandai dengan kembali putihnya warna larutan kanji seperti sebelum ditambahkan basa NaOH.
Berdasarkan hasil praktikum, didapatkan data sebagai berikut:
No Keterangan Nilai1 Densitas Kanji 0,96 gr/mL2 Viskositas Kanji 7,8 cP3 Densitas cairan
(menggunakan pigno)0,986 gr/mL
4 NRe 1,657x106
5 Blending Time Factor (ft) 0,564 menit
Pembahasan oleh Sandra Sopian (121411058)
Mixing atau pencampuran yang diikuti dengan pengadukan adalah salah satu cara untuk
membuat larutan yang hendak di mixing seragam atau homogen, juga yang secara prinsip
kinetika, akan mempercepat reaksi yang terjadi. Intinya, mixing bertujuan untuk membuat
suspense, pulp (bubur kertas), blending, disperse dan yang lainnya.
Pada praktikum ini kami mengamati pola aliran yang dihasilkan oleh impeller jenis tri
blades atau marines impeller dengan tangki yang berbentuk silinder yang mempunyai sudut
tertentu di bawah tangkinya (gambar tangki terlampir). Karena penentuan impeller
(pengaduk) dan jenis tangki yang digunakan akan sangat mempengaruhi proses mixing.
Namun pada umumnya, mixing akan sangat bergantung pada dua hal : properties dari fluida
(sifat fisik dan kimiawi) dan dimensi dari alat atau pengadukannya, termasuk Rpm pun akan
berpengaruh. Setelah mengetahui pola aliran, kami menentukan waktu pencampuran yang
efektif (blending time) dengan persamaan Norwood and Metzner, sehingga kami menentukan
terlebih dahulu viscositas hasil mixing, densitas dan kecepatan putaran dari impellernya.
Karena Rpm sangat berpengaruh terhadap proses mixing, maka sebelumnya kami
melakukan kalibrasi terlebih dahulu untuk menentukan Rpm dari skala putar yang ada di alat,
yaitu pada skala putar 2.0, 3.0, dan 4.0 dengan menggunakan aquadest dan larutan kanji,
diperoleh kalibrasi Rpm untuk aquadest adalah berturut-turut 119,8 Rpm, 173,4 Rpm dan
222,7 Rpm. Sementara untuk yang dengan larutan kanji, diperoleh berturut-turut angka Rpm
nya untuk skala putar yang sama adalah 179,4 Rpm, 252,6 Rpm dan 327,7. Itu artinya larutan
kanji viskositasnya lebih rendah dibanding aquadest, karena dengan skala putar yang sama
Rpmnya sangat cepat (pada akhir praktikum, diketahui bahwa densitas
larutan kanji adalah 0.98 gr/mL).
Waktu pencampuran efektif atau blending time diperoleh dari pencampuran bahan
tertentu (NaOH dan Asam sulfat) dari mulai pemberian reaktan hingga larutannya tercampur
merata. Untuk memperjelas homogenitas larutan yang dicampur ditambahkan indicator PP
sehingga kami bisa dengan mudah mengamati homogenitasnya hanya dari perubahan warna.
Untuk penambahan NaOH, warna yang teramati adalah merah muda. Sementara untuk
penambahan asam sulfat, warna larutan kembali menjadi putih kembali. Dari pengamatan
dengan skala putar yang berbeda, untuk penambahan NaOH dan Asam sulfat yang masing-
masing sebesar 30 mL, diperoleh bahwa semakin cepat putaran pengaduknya, maka waktu
homogenitas pencampuran larutan (dengan NaOH ataupun dengan Asam sulfat) akan relative
sebentar, seperti yang terlihat di table pengamatan dibawah ini :